高速公路邊坡錨索防護工程施工技術介紹

寧伯湘

（浦北公路管理局，廣西 欽州 535300）

高速公路邊坡錨索防護工程施工技術介紹

寧伯湘

（浦北公路管理局，廣西 欽州 535300）

文章就高速公路邊坡錨索防護工程施工主要技術要求進行介紹，以便有效地控制邊坡防護質量。

錨索；防護工程；技術；介紹

錨索防護工程是高速公路高、大邊坡的一種常用防護型式，技術比較成熟，它適用的前提條件是需要錨固于基巖內。本文就高速公路邊坡錨索防護工程施工主要技術要求進行介紹。

1 施工準備

（1）進行施工前，應充分核對設計條件、土層條件和環境條件，在確保施工安全的前提下，編制施工組織設計。

（2）施工前，要認真檢查原材料型號、品種、規格及錨索各部件的質量，并檢查原材料的主要技術性能是否符合設計要求。

2 施工工藝

3 主要施工技術要求

3.1 鉆孔

（1）鉆孔前，根據設計要求和土層條件，定出孔位，作出標記。

（2）錨索水平方向孔距誤差不應大于 50mm，垂直方向孔距誤差不應大于100mm。

（3）鉆孔底部的偏斜尺寸不應大于錨索長度的 3%，可用鉆孔測斜儀控制鉆孔方向。

（4）錨索孔深不應小于設計長度，也不宜大于設計長度的1%。

（5）要做好鉆孔記錄，并按記錄表進行資料整理。

3.2 張拉

現就以混凝土井字形框架梁防護工程，每節點設1孔，采用壓力分散型預應力錨索，每孔6根φ15.24無粘結鋼絞線，每單元為2根，分3個單元布索，長度分別為20m、17.33m、14.66m，設計鎖定荷載為550KN，超張拉荷載為605KN為例進行介紹：

（1）預應力錨索張拉鋼絞線理論伸長量及差異荷載的計算：

鋼絞線理論伸長量的計算：按平均分配法計算，每根鋼絞線拉力 550/6=91.7KN。根據設計及有關規范規定,預應力錨索張拉采用差異荷載的不同分步實施張拉。首先根據錨索的設計長度不同，分別計算鋼絞線理論伸長量和差異伸長量,鋼絞線理論伸長量△L(mm)按以下公式計算△L=(δ/E)L，式中：

P——預應力鋼絞線的平均張拉力(取單根設計鎖定荷載91.7KN)；

L——預應力鋼絞線的長度(mm)；

E——預應力鋼絞線的彈性模量(取200000MPa)；

A——預應力鋼絞線的截面積(取140mm2)。

δ=P/A

錨索設計總長度 20米，各單元計算自由長度分別為：L1=20m、L2=17.33m、L3=14.66m；其伸長量計算分別為： △L1＝65.5 mm ,△L2＝56.8mm △L3＝48 mm 則差異伸長量為：

L1-2=△L1-△L2=8.7mm △L2-3=△L2-△L3=8.8mm

差異荷載：根據差異伸長量計算差異荷載。第一單元與第二單元的差異荷載：

△P1＝ EA(△L1-2/L1) 2＝24.4KN

第一單元和第二單元（共4根）與第三單元差異荷載：△P2＝［EA(△L2-3/L2)+ EA(△L2-3/L1)］2 ＝ 53.1KN，△P1+△P2=24.4+53.1=77.5KN。

（2）計算錨索各級張拉力對應的張拉千斤頂油壓表讀數：錨索試驗一般可分為基本試驗（即抗拔拉破壞試驗）、驗收試驗和蠕變試驗。預應力錨索張拉施工使用的檢測加荷設備張拉千斤頂（測力計、位移計、計時表等）在使用前應經計量檢測單位進行校驗標定，并在標定合格后的有效期內使用，同時應滿足設計要求的精度。錨索使用張拉千斤頂的額定壓力必須大于試驗壓力。根據標定證書給的張拉力與油壓表關系的回歸方程式，計算錨索各級張拉力對應的張拉千斤頂油壓表讀數。即①六根鋼絞線整體預張拉、②最長2根鋼絞線差異荷載補償張拉、③最長及中長4根鋼絞線差異荷載補償張拉、④六根鋼絞線整體分級五級張拉，分別為設計荷載的 25%、50%、75%、100%、110%，每級荷載張拉后，穩定觀測時間不小于10min，張拉后48h內，若發生明顯的預應力損失（即預應力減少量達到設計預應力張拉值的 10%以上）現象，則應及時進行補償張拉。

（3）張拉方法

張拉施工程序為：整體預張拉設計荷載的 10%→最長 2根鋼絞線差異荷載補償張拉→最長及次長4根鋼絞線差異荷載補償張拉→6根鋼絞線整體分級張拉至設計荷載的 25%、50%、、75%、100%、110%→按設計鎖定值鎖定。

預張拉：把三個不同單元的錨索整體張拉至設計荷載10%（550*0.1=55 KN），使錨索拉直。分步進行差異荷載增量張拉。

補差張拉最長 2根鋼絞線至△P1+55/3=24.4+18.3=42.7KN。

補差張拉最長及次長 4根鋼絞線至△P1+△P2+55/3=77.5+18.3=95.8KN。

補差張拉完成后，六根鋼絞線統一分級張拉，第一級荷載張拉至:550*0.25=137.5 KN，然后按 50%、75%、100%、110%，最后按設計鎖定值鎖定。每級張拉均應持荷 10min。實測張拉伸長量及與理論張拉伸長量(最短單元鋼絞線的理論張拉伸長量△L3)誤差的計算：因為0至50%以前的張拉是按三個不同單元有分有合分別進行的，張拉伸長量的量測互相有所干擾，張拉伸長量的測量較為繁瑣，不易掌握，故此只能按最短單元鋼絞線的50至110%的實測張拉伸長量與理論張拉伸長量計算張拉伸長量誤差，如下式：張拉伸長量誤差%=〔（110%張拉伸長量-50%張拉伸長量）/0.6〕/理論張拉伸長量×100-100。張拉伸長率允許偏差為±6% ，當設計伸長值大于計算伸長值的10%或小于5%時，應暫停張拉，查明原因并處理后，可繼續張拉。

4 施工注意事項

（1）鉆孔需采用潛孔鉆機干鉆成孔。

（2）使用的錨索應按要求作除銹和處理。

（3）錨索需做基本試驗和驗收試驗。

（4）每級荷載張拉后，穩定觀測時間不小于10min。

（5）張拉后48h內，若預應力減少量達到設計預應力張拉值的 10%以上，則應及時進行補償張拉，以保證對錨固體施加足夠的預應力。

（6）按設計要求埋設深層泄水管。

5 驗收試驗

驗收試驗頻率為每個邊坡錨索總數的3%，且不得少于3根。最大試驗荷載為錨索設計軸向拉力的1.5倍，試驗加荷的方式是采用循環加荷 7次，依次為錨索設計軸向拉力的0.1、0.25、0.50、1.00、1.20、1.50倍，每級觀測時間依次為5、5、10、10、15、15、15 min。在每級加荷等級觀測時間內，要求進行測讀錨頭位移不應小于3次。在最大試驗荷載觀測15 min后，卸荷至錨索設計軸向拉力的0.1倍，量測位移后加荷至鎖定荷載進行鎖定。

6 結束語

錨索防護工程的錨索張拉有別于預應力砼結構鋼絞線的張拉，原因是它使用的是無粘結鋼絞線，同一束鋼絞線長短不一，張拉必須按一定次序分單元采用差異分步張拉。錨索防護工程需要嚴格按壓力分散型預應力錨索施工技術要求進行施工，才能保證防護質量達到設計防護要求。

[1] CECS22:90,土層錨桿設計與施工規范[S].

[2] SL212-98,水工預應力錨固設計規范[S].

[3] GB50330-2002,建筑邊坡工程技術規范[S].

[4] 長江三峽工程庫區滑坡防治工程設計與施工技術規程[M].

U417.1

A

1008-1151(2011)08-0061-02

2011-05-17

寧伯湘（1971－），男，廣西浦北人，浦北公路管理局工程師，從事公路、橋梁施工、建設、監理工作。